اكتشاف ثلاث بروتينات حاسمة في الإخصاب بواسطة الذكاء الاصطناعي
تاريخ النشر: 19th, October 2024 GMT
شمسان بوست / متابعات:
حدد فريق من الباحثين في النمسا ثلاثة بروتينات تعمل كمفتاح حاسم للسماح للحيوانات المنوية بالاندماج مع البويضة.
واستخدم الباحثون أداة الذكاء الاصطناعي AlphaFold من Google DeepMind التي حصل مطوروها على جائزة نوبل في الكيمياء في وقت سابق من هذا الشهر، للكشف عن كيفية تفاعل بروتينات الحيوانات المنوية على المستوى الجزيئي، ما ألقى الضوء على جانب أساسي من جوانب الإخصاب المشتركة بين الفقاريات.
ويبدأ الإخصاب عندما تنتقل الحيوانات المنوية إلى البويضة، مسترشدة بإشارات كيميائية. وبمجرد وصولها إلى البويضة، ترتبط الحيوانات المنوية بسطح البويضة، ما يؤدي إلى اندماج مادتها الوراثية لتشكيل الزيجوت (البويضة الملقحة أو المخصبة). ومع ذلك، ظلت الآليات الجزيئية الدقيقة التي تسمح بهذا التفاعل الحاسم بعيدة المنال.
واستخدم مختبر أندريا باولي في معهد أبحاث علم الأمراض الجزيئي (IMP) في فيينا، جنبا إلى جنب مع المتعاونين الدوليين، AlphaFold Multimer للتنبؤ بالتفاعلات البروتينية التي توجه اندماج الحيوانات المنوية والبويضة.
وركز الفريق على بروتينات غشاء الحيوانات المنوية، باستخدام AlphaFold للتنبؤ بالبروتينات التي قد ترتبط معا. وكشف تحليلهم أن بروتينين معروفين سابقا، Izumo1 و Spaca6، يتفاعلان مع بروتين ثالث تم اكتشافه حديثا، Tmem81.
وقال أندرياس بلاها، المؤلف المشارك للدراسة: :لقد فوجئنا باكتشاف بروتين جديد لم يتم وصفه من قبل. وقد ثبت أن هذا المركب الثلاثي الجديد، المكون من Izumo1 و Spaca6 و Tmem81، يلعب دورا حاسما في الإخصاب. وعندما تم تعطيل هذا المركب، أصبح ذكور سمك الزرد والفئران عقيمين”.
وأظهر الباحثون أن مركب بروتين الحيوانات المنوية هذا يتفاعل مع بروتين سطح البويضة في سمك الزرد، المعروف باسم Bouncer، والذي يعمل بمثابة “قفل”، ما يسمح للحيوانات المنوية بالاندماج مع البويضة. ودور Bouncer في سمك الزرد مماثل لوظيفة Juno في الثدييات، على الرغم من أن هذه البروتينات غير مرتبطة تطورا.
ويشير هذا الاكتشاف إلى أنه في حين ظلت بروتينات الحيوانات المنوية محفوظة عبر الأنواع، فإن بروتينات البويضات تطورت بشكل مستقل لتسهيل الإخصاب في الفقاريات المختلفة.
وأشار أندريا باولي، المؤلف الرئيسي للدراسة: “إن حقيقة أنها ظلت محفوظة على مدى ملايين السنين من التطور تُظهر مدى أهمية عملية القفل والمفتاح هذه”.
وأثبت الباحثون صحة تنبؤاتهم التي تم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي من خلال التجارب على الكائنات الحية، مؤكدين أن هذا المركب البروتيني موجود ليس فقط في سمك الزرد، ولكن أيضا في الفئران والبشر. وهذا يشير إلى أن نفس مركب بروتين الحيوانات المنوية يمكن أن يكون سمة شاملة لإخصاب الفقاريات.
ويفتح هذا الاكتشاف آفاقا جديدة لاستكشاف علاجات الخصوبة والصحة الإنجابية، حيث أن البروتينات المعنية ضرورية لعملية الاندماج.
ويتوق الباحثون إلى استكشاف كيفية تطور بروتينات البويضات المتنوعة لدى الأنواع الحية المختلفة للتفاعل مع آلية الحيوانات المنوية المحفوظة.
نشرت الدراسة في مجلة Cell.
المصدر: شمسان بوست
كلمات دلالية: الحیوانات المنویة
إقرأ أيضاً:
حرب الذكاء الاصطناعي.. من ينتصر؟!
يشهد العالم اليوم سباقاً خطيراً وسريعاً بين الولايات المتحدة والصين للهيمنة على مجال الذكاء الاصطناعي.. سباق بات هو الأعلى صوتاً بعد وصول الرئيس ترامب للمكتب البيضاوي وإعلانه عن مشروع «ستارغيت» الضخم لإنشاء بنى تحتية لهذه التكنولوجيا في الولايات المتحدة باستثمارات تتجاوز قيمتها 500 مليار دولار بهدف التفوق على الصين.
وحتى نرى الصورة كاملة من المهم فهم أن الهيمنة على مجال الذكاء الاصطناعي في هذه المرحلة الزمنية لا تقتصر على تحقيق التفوق العلمي فقط، بل تشمل الجوانب العسكرية والاستخباراتية، ولهذا فإن التنافس المحموم يعكس إدراك الدولتين لمدى خطورة الذكاء الاصطناعي كعنصر حاسم في تشكيل مستقبلهما وتغيير قواعد اللعبة العالمية لتعزيز نفوذهما، بل وربما تمكين إحداهما من السيطرة على مستقبل البشرية!الولايات المتحدة لديها ميزة الريادة التقليدية بفضل نظامها البحثي القوي وشركاتها التكنولوجية الكبرى مثل Google ،Microsoft ،OpenAI، بجانب تبني واشنطن سياسات صارمة للحد من تصدير التقنيات المتقدمة والرقائق إلى الصين، في محاولة أخيرة للحفاظ على التفوق التكنولوجي.
ومن جهتها تواصل الصين تحقيق تقدم سريع في مجال الذكاء الاصطناعي، مدفوعة بخطة وطنية معلنة تهدف إلى تحقيق الريادة العالمية بحلول عام 2030. وتقود جهودها شركات التكنولوجيا الصينية العملاقة مثل «علي بابا»، «تينسنت»، و«بايدو».. وقد أثبتت هذه الشركات قدرتها على تطوير نماذج ذكاء اصطناعي تنافس النماذج الغربية، على الرغم من القيود الأمريكية على تصدير التقنيات المتقدمة، مثل أشباه الموصلات والرقائق الدقيقة، وتبرر واشنطن ذلك بكون الذكاء الاصطناعي ساحة رئيسية للتنافس العسكري بما في ذلك الطائرات بدون طيار، والأسلحة الذكية، وتحليل البيانات الاستخباراتية، وهو ما قد يدفع العالم مستقبلاً لوضع قوانين دولية لتنظيم استخدام الذكاء الاصطناعي في المجال العسكري.
السباق الصيني الأمريكي يختلف اختلافاً واضحاً في الأساليب المتبعة، ففي حين تعتمد واشنطن على الابتكار الفردي والتعاون بين القطاعين العام والخاص، تركز الصين على التخطيط المركزي والاستثمارات الحكومية الكبيرة. وهو تباين يعكس اختلاف الفلسفة الاقتصادية والسياسية لكل من البلدين.
وكيل إمارة الرياض المساعد للحقوق يحضر حفل سفارة جمهورية اتحاد ميانمار بمناسبة اليوم الوطني لبلادها